可編程控制器的原理及其應用

目 錄

第一章 可編程控制器的組成及工作原理

1.1概述

1.1.1可編程控制器的發(fā)展

1.1.2可編程控制器的主要特點

1.2可編程控制器的內部結構及功能

1.2.1可編程控制器的系統(tǒng)組成

1.2.2可編程控制器的內部結構及功能

1.3可編程控制器的工作原理

1.3.1可編程控制系統(tǒng)的硬件組成

1.3.2可編程控制器的編程語言

1.3.3可編程控制器的工作過程

1.4CPU311/00型可編程控制器

1.5小結

習 題

第二章 梯形圖語言編程基礎

2.1梯形圖邏輯結構

2.1.1梯形圖邏輯段

2.1.2梯形圖邏輯網絡

2.1.3邏輯網絡掃描順序

2.2繼電器類元素

2.3定時器與計數器

2.3.1定時器功能塊

2.3.2定時器應用舉例

2.3.3計數器功能塊

2.4梯形圖編程規(guī)則和方法

2.4.1梯形圖設計規(guī)則

2.4.2梯形圖編程方法

2.5編程舉例

2.5.1限位控制電路

2.5.2自動往返行程控制電路

2.5.3異步機Y/△起動控制

2.5.4按時間順序工作的控制電路

習 題

第三章 可編程控制器的其它功能

3.1算術運算功能

3.1.1加法運算功能塊

3.1.2減法運算功能塊

3.1.3乘法運算功能塊

3.1.4除法運算功能塊

3.1.5算術運算功能應用舉例

3.2數據傳送功能

3.2.1寄存器到數據表傳送R→T指令

3.2.2數據表到寄存器傳送T→R指令

3.2.3數據表到數據表傳送T→T指令

3.2.4數據塊傳送BLKM指令

3.2.5數據壓入堆棧FIN指令

3.2.6數據彈出堆棧FOUT指令

3.2.7數據檢索SRCH指令

3.3邏輯運算功能

3.3.1“與”“或”“異或”“求反”邏輯操作指令

3.3.2數據位比較CMPR指令

3.3.3數據位修改MBIT指令

3.3.4數據位測試SENS指令

3.3.5數據位移位BROT指令

3.4順序控制功能

3.4.1概述

3.4.2SCIF指令格式

3.4.3應用舉例

3.5子程序指令

3.5.1子程序調用JSR指令

3.5.2標號LAB指令

3.5.3返回RET指令

3.5.4子程序應用舉例

3.6跳步SKP指令

第四章 手持編程器的使用方法

4.1手持編程器的外型結構和功能

4.2HHP的起動與PLC的系統(tǒng)配置

4.2.1HHP的起動

4.2.2PLC的系統(tǒng)配置

4.2.3自動配置PLC系統(tǒng)參數

4.3梯形圖元素的輸入和編輯

4.3.1主菜單的功能

4.3.2節(jié)點符號

4.3.3繼電器元素的輸入

4.3.4計數器和定時器的輸入

4.3.5其它功能塊的輸入

4.4編輯邏輯網絡

4.4.1插入邏輯網絡

4.4.2瀏覽邏輯網絡

4.4.3刪除邏輯網絡

4.4.4修改邏輯網絡

4.5PLC的監(jiān)控

4.5.1控制PLC的運行與停止

4.5.2I/O點的強制通斷控制

4.5.3邏輯數據的編輯

4.5.4HHP與PLC的數據傳送

4.6HHP的鏈接

4.6.1母機使用子機全部I/O資源

4.6.2母機使用子機部分I/0資源

4.7HHP的其它功能

第五章 MODSOFT編程軟件

5.1MODSOFT的主要功能

5.2MODSOFT的起動和退出

5.2.1起動MODSOFT

5.2.2退出MODSOFT

5.3MODSOFT的結構和人機交互界面

5.3.1選擇菜單功能項

5.3.2顯示幫助信息

5.4MODSOFT主菜單功能概述

5.4.1Utility（公用程序）

5.4.2Offline（離線方式）

5.4.3Online（在線方式）

5.4.4Combined（聯合方式）

5.4.5Transfer（傳送）

5.4.6Tools（工具）

5.5MODSOFT的使用方法

5.5.1邏輯程序的建立和保存

5.5.2從編程器傳送程序到控制器

5.5.3程序的運行監(jiān)視

第六章 PLC的I/O擴展鏈路

6.1PLC的工作方式和I/O擴展鏈路

6.2I/O擴展鏈路的組態(tài)

6.2.1母機組態(tài)

6.2.2子機組態(tài)

第七章 實驗指導書

實驗一 手持編程器的使用

實驗二 交通燈控制電路

實驗三 運料車順序控制

實驗四 算術邏輯指令的程序設計

實驗五 可編程控制器的鏈接

參考文獻

內容簡介

本書為可編程控制器的入門教材。全書以美國MODICON公司CPU311/00型PLC為例，

全面闡述了可編程控制器的基本組成、工作原理、使用方法、輸入輸出接口技術、梯形圖

的編程方法、PLC鏈接與聯網等。最后為讀者編寫了上機實踐的5個實驗項目。目前，.國

內外從事PLC生產的主要廠家有幾十個，產品性能各不相同，但使用方法基本一致。通過

本書的學習，讀者能盡快掌握PLC的基本原理和應用技術，達到舉一反三的效果。

本書對PLC的基礎知識介紹詳盡，基本概念敘述清楚，實用性強，可作為高等院校非

電專業(yè)學生教材或電專業(yè)學生參考書，也可供從事PLC應用工作的工程技術人員參考。

章節(jié)目錄

1 概述

1.1 可編程序控制器的歷史

1.2 可編程序控制器的特點與應用領域

1.3 可編程序控制器的發(fā)展趨勢

習題

2 可編程序控制器的硬件與工作原理

2.1 可編程序控制器的組成

2.2 可編程序控制器的工作原理

2.3 FX系列可編程控制器性能簡介

2.4 特殊功能模塊

2.5 編程器與外部設備

習題

3 可編程序控制器的編程語言與基本邏輯指令

3.1 可編程序控制器的編程語言

3.2 FX系列可編程序控制器梯形圖中的編程元件

3.3 FX系列可編程序控制器的基本邏輯指令

習題

可編程序控制器是指可通過編程或軟件配置改變控制對策的控制器。它具有體積小、重量輕、能耗低、可靠性高、適用性強、易學易用、維護方便等特點，并深受工程技術人員歡迎。目前，PLC在國內外已廣泛應用于各個行業(yè)，其中PLC在工程機械控制系統(tǒng)中發(fā)揮著至關重要的作用。

本書以國內廣泛使用的西門子公司S7-1200 PLC為背景，介紹了PLC的工作原理、特點、硬件結構、編程元件與指令系統(tǒng)，并從工程應用出發(fā)詳細介紹了梯形圖程序的常用設計方法、PLC系統(tǒng)設計與調試方法、PLC在實際應用中應注意的問題，非常適合初學者入門學習。另外，本書內容編排上力求理論基礎與工程實訓相結合，通過列舉大量的工程案例，展示PLC的廣泛應用。為了激發(fā)學習者的興趣，本書結合PLC在日常生活中的應用，著重講述PLC在數控機床和工程機械控制的實例設計，由淺入深地介紹PLC在機械控制方面的應用，并且所有實例都包含了完整的PLC程序，所有程序均經過調試運行，可以讓讀者更好地借鑒與學習。

本書本著"以學生為中心，以能力為本位"的理念，著重于應用性闡述，側重培養(yǎng)學生的工程實際應用能力。本書內容詳盡，實例豐富，講解力求做到循序漸進、由淺入深、通俗易懂、易學易教。

全書共10章，第1章和第2章著重介紹電氣控制基礎及電氣控制系統(tǒng)，以引入PLC的學習；第3章至第8章重點闡述PLC的基礎知識、編程指令系統(tǒng)、程序設計方法、控制系統(tǒng)的設計以及在通信網絡中的應用；第9章至第10章從日常電氣、工業(yè)電氣、工程機械三方面進行實際應用舉例。

為便于閱讀和學習，作者精心挑選了部分實訓內容錄制成視頻，并以二維碼形式印制于書中，讀者通過掃碼即可觀看視頻。本書還提供了豐富的二維碼資源（微課、視頻、圖片、文檔、源程序、實驗指導等），希望使讀者的學習過程更生動、更直觀。

本書由三峽大學趙春華教授主編，陳法法副教授擔任副主編和統(tǒng)稿，胡恒星進行了第1～4章的協(xié)助編寫，張毅娜進行了第5～7章的協(xié)助編寫，楊曉青進行了第8～10章及附錄部分的協(xié)助編寫。參加本書程序調試與資源建設的還有王盈、鐘先友、張力、郤能、肖能齊等。

本書可作為普通高等院校機械設計制造及其自動化、自動化、電氣工程、電子信息、機電一體化及相關專業(yè)的教學用書，也可供高等職業(yè)院校、成人高校的相關專業(yè)選用，還可以作為工業(yè)自動化技術人員的培訓教材和參考書。

由于編者的知識水平有限，在本書的編寫過程中難免會出現不妥和錯誤之處，懇請廣大讀者和專家給予批評指正。

編者

2018年6月18日 2100433B